圖解航母的建造

（1）：航母的設(shè)計(jì)與建造準(zhǔn)備

一艘航母的建造是怎樣完成的？如果中國(guó)建造航母，其建造流程會(huì)是怎樣？本系列文章結(jié)合航母的建造原則，簡(jiǎn)要介紹一艘航母從設(shè)計(jì)到交付的流程。

概述

航母的建造是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。在航母上船臺(tái)之前，研制機(jī)構(gòu)和船廠要做的工作包括：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、計(jì)劃準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備、工藝準(zhǔn)備、人員材料和設(shè)備準(zhǔn)備、工廠場(chǎng)地和設(shè)施準(zhǔn)備等。

各階段的圖紙準(zhǔn)備計(jì)劃

設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（主要是指生產(chǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備）和計(jì)劃準(zhǔn)備的主要工作是完成審核設(shè)計(jì)圖紙，按照合同要求的工期制定出詳細(xì)的建造周期計(jì)劃，人員、材料、設(shè)備、安全文明施工等專項(xiàng)計(jì)劃。船體、涂裝、內(nèi)裝、機(jī)、管、電等各專業(yè)的設(shè)計(jì)交底，讀圖講圖等。

技術(shù)準(zhǔn)備主要有船舶建造技術(shù)、船舶舾裝技術(shù)、船舶涂裝技術(shù)、船舶焊接技術(shù)、船舶建造精度管理技術(shù)等等。

供應(yīng)材料的廠家也是很重要的

工藝準(zhǔn)備。其中最重要的是新技術(shù)新材料的應(yīng)用，有的船廠為了新產(chǎn)品的制造，特意建造模擬分段和模擬艙，以熟悉工藝。

材料和設(shè)備準(zhǔn)備。由于航母建造對(duì)比民船需要的材料種類十分復(fù)雜，而且數(shù)量龐大，所以設(shè)備廠商應(yīng)根據(jù)原材料（鋼板）大型鑄鍛件和主要機(jī)電設(shè)備納期表，對(duì)到廠的材料和設(shè)備按照技術(shù)要求和造船規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收和入庫(kù)保管。

工廠場(chǎng)地和設(shè)施準(zhǔn)備。根據(jù)承建船舶的需要，對(duì)專用工裝和工夾模具提前進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和訂貨。對(duì)船廠原有的場(chǎng)地設(shè)施，如平臺(tái)、船臺(tái)、滑道、船塢、碼頭、起吊設(shè)施、下水設(shè)施和各種設(shè)備進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)等，應(yīng)根據(jù)承建船舶的要求特點(diǎn)進(jìn)行必要的準(zhǔn)備，甚至改造。此外還對(duì)涉及軍工產(chǎn)品區(qū)域的安全保衛(wèi)工作做好準(zhǔn)備。

鋼材預(yù)處理流水線、船體放樣與號(hào)料

鋼材備料是一個(gè)造船業(yè)的專有名詞，指的是將造船所用的鋼材送入預(yù)處理線，進(jìn)行矯平、噴砂除銹、底漆等處理工作。

航母船體結(jié)構(gòu)使用的板材和型材常因軋制時(shí)壓延不均，軋制后冷卻收縮不勻或運(yùn)輸、堆放過(guò)程中其他因素的影響而存在各種變形和銹蝕。為保證質(zhì)量，航母使用的板材和型材從鋼料堆場(chǎng)取出后，先分別用多輥鋼板矯平機(jī)和型鋼矯直機(jī)矯正，以保證號(hào)料、邊緣和成型加工的正常進(jìn)行。在切割前需要進(jìn)行除銹，噴涂車間底漆和矯正，這個(gè)過(guò)程叫做鋼材預(yù)處理。

船廠干凈整潔的車間場(chǎng)地

目前，常用的除銹和涂漆是由鋼材預(yù)處理流水線完成的。鋼材預(yù)處理流水線是由鋼材的除銹、噴漆、烘干等工序形成的自動(dòng)作業(yè)流水線。利用傳送滾道與鋼料堆場(chǎng)的鋼料吊運(yùn)、號(hào)料、邊緣加工等后續(xù)工序的運(yùn)輸線相銜接，以實(shí)現(xiàn)船體零件備料和加工的綜合機(jī)械化及自動(dòng)化。

鋼材預(yù)處理流水線詳解：首先是下料車間。船舶制造的第一階段工序，按照工程師放樣（圖紙上的位置設(shè)計(jì)放到實(shí)地位置）結(jié)果，確定制造船舶所需鋼材的形狀、數(shù)量和質(zhì)量，接下來(lái)再進(jìn)行鋼板的加工操作。鋼板到廠后，首先要進(jìn)行校平，成為平整的鋼板才能使用。先用電磁吊將鋼材吊放到輸送輥道上。輥道以3-4米/分的速度送入加熱爐，使鋼材溫度達(dá)40～60℃，目的是去除鋼板表面的水分，使氧化皮、銹斑疏松，便于除去，同時(shí)可增加漆膜的附著性。

航母建造流程表（推測(cè)）

接著去除銹，常用的除銹方法有拋丸除銹（使用離心式拋丸機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉輪將鐵丸或其他的磨料高速噴射到鋼板的表面，使氧化皮和銹斑剝離）和化學(xué)除銹（使用某些酸液將氧化皮和銹斑反應(yīng)掉）。航母一般使用的是拋丸除銹，鋼板進(jìn)入機(jī)器后，拋丸裝置自動(dòng)地向鋼板兩面拋射丸粒（丸?？苫厥赵偈褂茫?，并用熱風(fēng)除去鋼板表面的灰塵。

一般要求除銹等級(jí)要達(dá)到Sa2.5級(jí)，即鋼板表面應(yīng)不可見(jiàn)油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物和其它外來(lái)物質(zhì)（不包括疵點(diǎn)），但疵點(diǎn)限定為不超過(guò)每平方米表面的5%，可包括：輕微暗影，少量因疵點(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色，氧化皮及油漆疵點(diǎn)。

在鋼材除銹并清潔后，進(jìn)入噴涂室噴涂車間底漆（一般為無(wú)機(jī)硅酸鋅底漆、環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧鐵紅底漆）。車間底漆的漆膜厚度通常為10-15um，并具有良好的機(jī)械性能，耐磨、抗沖擊，保養(yǎng)期可達(dá)10個(gè)月到一年，干燥要快，不影響切割焊接質(zhì)量，無(wú)毒，能耐強(qiáng)溶劑，與船用漆有良好的配套性，對(duì)化學(xué)保護(hù)無(wú)影響。噴涂作業(yè)是在半封閉的噴涂室內(nèi)進(jìn)行的。為了適應(yīng)不同寬度的鋼板，噴槍往返的行程可以調(diào)節(jié)。為了使涂層連續(xù)并保證一定的漆膜厚度，輥道的輸送速度應(yīng)與噴槍噴涂速度相配合，這可通過(guò)電氣控制進(jìn)行調(diào)整。

船廠的下料車間、鋼板校平機(jī)，到廠的鋼板首先在這里校平。（注：配圖為大型民船建造現(xiàn)場(chǎng)及所用材料）

鋼板離開(kāi)噴涂室后，進(jìn)入干燥室進(jìn)行烘干。使漆膜烘干的方法有紅外線、遠(yuǎn)紅外和電加熱等。無(wú)論用哪種方法，一定要有通風(fēng)裝置，以利于噴漆溶劑的揮發(fā)，加快干燥過(guò)程。鋼板烘干后從干燥室出來(lái)，經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格（檢查鋼板表面有無(wú)麻點(diǎn)缺陷等）并進(jìn)行標(biāo)記。這樣經(jīng)過(guò)預(yù)處理的航母鋼板才能送入加工車間進(jìn)行切割。

號(hào)料就是將航母設(shè)計(jì)的型線圖、結(jié)構(gòu)圖按比例進(jìn)行放樣展開(kāi)，以得到船體構(gòu)件的真實(shí)形狀和實(shí)際尺寸，然后再將這些已經(jīng)展開(kāi)的零件，通過(guò)構(gòu)件樣板、圖紙、數(shù)控等不同的號(hào)料方法，在平直的鋼板或型材（球扁鋼、角鋼）上劃（割）出構(gòu)件的切割線及加工線等。同時(shí)還要在材料上合理的排列各構(gòu)件圖樣，以求省料省工，這一工作稱為套料。一艘航母需要放樣的圖紙是一個(gè)天文數(shù)字，可以用“汗牛充棟”來(lái)形容——當(dāng)然現(xiàn)在沒(méi)有牛車了，裝航母圖紙得用卡車。

航母的船體放樣和號(hào)料均由計(jì)算機(jī)完成（樣板制作依然需手工完成，不過(guò)依據(jù)的圖紙也是由計(jì)算機(jī)完成的）制作，主要是利用相關(guān)生產(chǎn)設(shè)計(jì)或?qū)ｉT放樣的軟件進(jìn)行展開(kāi)，給出零件套料圖（一般以分段為單位，方便后續(xù)零件的堆放和轉(zhuǎn)運(yùn)）、數(shù)控切割程序（切割機(jī)下料使用）以及零件加工數(shù)據(jù)。一般分為結(jié)構(gòu)線生成、零件生成和套料。

圖解航母的建造（2）：航母的構(gòu)件加工

航母用的鋼板經(jīng)過(guò)預(yù)處理和號(hào)料之后，就可以開(kāi)始用來(lái)制造航母構(gòu)件了。航母船體構(gòu)件的加工可分為船體構(gòu)件的邊緣加工和成型加工兩個(gè)部分。

邊緣加工共分為兩個(gè)大步驟，第一是按照號(hào)料后在鋼材上劃出的船體零件實(shí)際形狀，利用剪床或氧乙炔氣割、等離子切割進(jìn)行剪割分離。第二是切割完的部分零件的邊緣還需要用氣割機(jī)或刨邊機(jī)進(jìn)行焊縫坡口的加工。

航母鋼板的切割，在邊緣加工步驟的切割方法主要有機(jī)械切割法（剪切、沖孔、刨邊、銑邊），化學(xué)切割方法（氣割）和物理切割法（等離子切割和激光切割等）。由于各種切割方法都各有優(yōu)點(diǎn)，所以在航母建造過(guò)程中，以上切割方法都有可能用到。

成型加工車間

經(jīng)過(guò)切割步驟后的航母鋼板將進(jìn)行焊接坡口的加工。部分焊接方式要求零件板邊進(jìn)行坡口加工。造航母分段的時(shí)候，為了讓板頭板尾對(duì)齊、兩個(gè)或者更多的材料，運(yùn)用焊接前預(yù)制焊口的處理，卷筒后避免發(fā)生金屬材料發(fā)生角差，針對(duì)于金屬材料邊緣進(jìn)行處理的一種方式，它是機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)為保證設(shè)備高精度高品質(zhì)不可或缺的操作方式。

航母艦體構(gòu)件的成型加工主要是對(duì)艦體的彎曲構(gòu)件在邊緣加工之后進(jìn)行彎曲成型?？煞譃榘宀某尚图庸ず托筒某尚图庸?。

板材成型的主要方法有機(jī)械冷彎法和水火彎板法。對(duì)于具有曲度、折角或折邊等空間形狀的船體板材，在鋼板剪割后還需要成形加工，主要是應(yīng)用輥式彎板機(jī)和滾壓機(jī)進(jìn)行冷彎，或采用水火成形的加工方法，即在板材上按預(yù)定的加熱線用氧-乙炔烘炬進(jìn)行局部加熱，并用水跟蹤冷卻，使板材產(chǎn)生局部變形，彎成所要求的曲面形狀。復(fù)雜曲度板要先加工出一個(gè)方向的曲度，然后再用水火彎板法加工出其他方向的曲度。對(duì)于用作肋骨等的型材，則大多應(yīng)用肋骨冷彎?rùn)C(jī)彎制成形。一般單向曲度板都采用機(jī)械冷彎法加工。

大型三輥卷板機(jī)

機(jī)械冷彎法加工常用的方法為（三星輥）輥彎、（液壓機(jī)）壓彎、數(shù)控彎板。

壓機(jī)包括懸臂式和柱式液壓機(jī)，采用各種不同的壓模壓制出板件形狀。航母上需要用到它的地方包括：配件加工定型、沖邊、校正、模具、軸類、軸套類零件的壓裝、壓印成型、板材零件的彎曲、壓印、套形拉伸等工藝，大型的船錨還可能需要用到配套廠的大型水壓機(jī)。

航母艦首的外飄較大，尤其是滑躍起飛方式的航母，艦首的高度、外飄度都十分可觀。因此，鋼質(zhì)外板需要精準(zhǔn)的曲面成形加工。

航母的部件拼裝

在完成以上這些步驟之后，我們的工人才算有了“基本零件”，可以開(kāi)始航母的部件拼裝了。航母的船體部件拼裝，指的是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的零件拼裝成組件（小組立），兩個(gè)或者兩個(gè)以上的組件拼裝成部件（中組立）的生產(chǎn)過(guò)程。常見(jiàn)的部件拼裝包括甲板和艙壁板組件的拼接、T型材裝配、肋骨框架的拼裝等等。

部件裝配焊接又稱小合攏。將加工后的鋼板或型鋼組合成板列、T 型材、肋骨框架或船首尾柱等部件的過(guò)程，均在車間內(nèi)裝焊平臺(tái)上進(jìn)行。部件拼裝作業(yè)可以使用埋弧焊、自動(dòng)角焊等高效率焊接方式，比較容易實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)。還有采用FCB（焊劑銅襯墊單面焊雙面成型埋弧自動(dòng)焊）焊接、焊接機(jī)器人等先進(jìn)方法，有效提高工作效率。

彎管車間，可以看出是處理小管道。

分(總)段裝配焊接又稱中合攏。將零部件組合成平面分段、曲面分段或立體分段，如艙壁、船底、舷側(cè)和上層建筑等分段；或組合成在船長(zhǎng)方向橫截主船體而成的環(huán)形立體分段，稱為總段，如船首總段、船尾總段等。分段的裝配和焊接均在裝焊平臺(tái)或胎架上進(jìn)行。

平面分段流水線用于平面分段的生產(chǎn)，主要內(nèi)容包括拼板、縱骨安裝、縱桁肋板安裝。對(duì)于一般的船舶而言，列為平面分段的船體重量往往有50%-70%，因此很多大型船廠都有類似的生產(chǎn)線。我們的航母就是在這種類似的生產(chǎn)線里生產(chǎn)的。

圖解航母的建造（3）：航母的裝配與下水

航母的裝配

裝配就是將加工合格的船體零件組合成部件、分段、總段，直至船體的工藝過(guò)程。

分段劃分的原則是：

（1）分段重量和尺寸的選擇。首先分段的總重量（包括分段舾裝重量和臨時(shí)加強(qiáng)重量）不超過(guò)船廠的起重運(yùn)輸能力（船臺(tái)船塢起重能力、裝焊場(chǎng)地起重能力、分段翻身和轉(zhuǎn)運(yùn)能力）；其次防止分段的尺寸太大導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)剛性不足（主要是指平面分段、曲面分段、半立體分段）。

（2）生產(chǎn)負(fù)荷的均衡性。要使分段容積、形狀等方面近似，以達(dá)到各加工和裝配層次中均衡地分配作業(yè)；例如采用島式建造法時(shí)，上建分段要與主船體分段長(zhǎng)度一致，以便開(kāi)展舾裝作業(yè)。

（3）結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的合理性。分段的對(duì)接縫位置不應(yīng)設(shè)在應(yīng)力集中區(qū)域。分段要有足夠的剛性和穩(wěn)定的形狀，從而盡量減少臨時(shí)支撐和加強(qiáng)，使其不至于因?yàn)楹附?、火工矯正和翻身吊運(yùn)產(chǎn)生較大的變形。

一般船體的裝配流程圖，航母雖然復(fù)雜很多，但基本流程一樣。

（4）施工工藝的合理性。要盡可能考慮舾裝和涂裝作業(yè)的需要；擴(kuò)大分段焊接機(jī)械化、自動(dòng)化的范圍，使困難的焊接轉(zhuǎn)成容易的焊接；分段接縫要布置合理。

（5）降低材料消耗。分段劃分時(shí)要充分利用鋼材，以鋼板規(guī)格作為依據(jù)。合理選擇胎架形式，減少臨時(shí)支撐和加強(qiáng)布置，減小輔助材料消耗。船體分段劃分的最終成果是分段劃分圖。

航母的船體裝配

分為船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊和船臺(tái)裝焊，其中船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊又分為部件裝焊、分段裝焊和總組裝裝焊三道工序。船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊所使用的主要設(shè)備有起重、電焊、氣割和壓縮空氣設(shè)備，以及管道、平臺(tái)和胎架。其中胎架是制造船體曲面分段和曲形立體分段的形狀胎模和工作臺(tái)，它應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)剛性和強(qiáng)度，主要作用是支承分段，保證分段曲面形狀和控制其裝焊變形。胎架分專用胎架和通用胎架，航母分段的建造廣泛使用專用胎架和通用胎架的套管支柱式胎架。

“伊麗莎白”號(hào)的船尾（04號(hào)底座）重11300噸，搬運(yùn)工作耗時(shí)3小時(shí)，動(dòng)用了450個(gè)遙控搬運(yùn)器。

專用胎架是專用某種分段使用的，比如航母的底部、舷側(cè)、甲板分段和首、尾柱分段。從一塊鋼板到可以稱為分段的時(shí)候，大概需要兩至三個(gè)月，三個(gè)月后分段數(shù)量開(kāi)始增加，在“室內(nèi)船臺(tái)”分段流水線上加工好的航母分段越來(lái)越多。由于航母的塢期較長(zhǎng)，所以在航母入塢前，分段一定要有足夠多的數(shù)量，這樣才能減少在塢時(shí)間。分段是否能按時(shí)生產(chǎn)，對(duì)整個(gè)施工計(jì)劃的安排有決定性的作用。所以航母塢期期間，其余民船應(yīng)該是停止了分段建造或在其他地方建造。

各國(guó)航母（兩棲攻擊艦）的建造方式

船舶的建造方式一般分為六種：（a）總段建造法。把總段作為船體總裝單元的建造方法。由于總段較大、剛性好，并有較完整的空間，可以減小船臺(tái)工作量和焊接變形，同時(shí)總段的預(yù)舾裝程度較高，并可提前進(jìn)行密性試驗(yàn)，不過(guò)對(duì)船廠的起重運(yùn)輸能力要求較高。首先將船的基準(zhǔn)總段（一般為船體中部或靠近中部的總段）運(yùn)輸?shù)酱_(tái)（船塢）固定，然后依次吊裝前后的相鄰總段，當(dāng)兩個(gè)總段的對(duì)接縫結(jié)束后，即可進(jìn)行該處的舾裝工作。

（b）塔式建造法。建造時(shí)以中部偏后的某一底部分段為基準(zhǔn)分段（對(duì)于中機(jī)型船舶，也可取機(jī)艙分段），由此向前、向后擴(kuò)展，自下而上，依次吊裝分段。在建造過(guò)程中所形成的已安裝區(qū)始終保持下寬上窄的寶塔形狀，故稱塔式建造法。塔式建造法安裝方法簡(jiǎn)便，有利于擴(kuò)大施工面和縮短船臺(tái)周期。但焊接變形不容易控制，完工后首尾上翹較大，可以通過(guò)加放反變形來(lái)緩解。

蘇聯(lián)航母一般使用船臺(tái)建造，下滑入水的方式。

（c）兩段建造法。也稱為兩段建造水上合攏法或塢內(nèi)合攏法。它是將船體分為兩段，在船臺(tái)或者船塢內(nèi)分別建成，在水下或塢內(nèi)（也可以是浮船塢、大型駁船）合攏成整個(gè)船體的建造方法。該方法可利用小的船臺(tái)建造更大的船，當(dāng)兩段分別作業(yè)時(shí)，可縮短船臺(tái)周期，但在水上合攏需要建造龐大的隔水裝置。

此外還有串聯(lián)建造法、水平建造法和島式建造法，一般用于民船建造，這里就不一一闡述了。

美蘇航母建造的船臺(tái)（塢）和下水方式對(duì)比

美蘇（當(dāng)時(shí)）建造航母關(guān)鍵的差別在于美國(guó)是船塢造船法，而前蘇聯(lián)是船臺(tái)造船法。前者相當(dāng)于海邊或者河邊，使用鋼筋混凝土加固，來(lái)挖一個(gè)大坑，把水抽干關(guān)上閘門，就可以造船，建造完畢再把水放進(jìn)來(lái)將船移出。而船臺(tái)造船法則是在海邊建一個(gè)斜坡，船建完了，順著軌道就可以滑入海中。1934年英國(guó)建造3.7萬(wàn)噸的“瑪麗女王”號(hào)豪華郵輪船臺(tái)下水后，出現(xiàn)了船體板架變形的重大問(wèn)題，美英等國(guó)普遍認(rèn)為船臺(tái)造船法已經(jīng)不適用于建造超大噸位艦艇。因此美國(guó)10萬(wàn)噸的核動(dòng)力航母都選擇船塢造船。但蘇聯(lián)由于歷史和地理上的原因，繼續(xù)挖掘船臺(tái)造船技術(shù)。為了建造58900噸的“庫(kù)茲涅佐夫”艦，蘇聯(lián)特別改造了下水滑道和水下支架和船頭加固裝置來(lái)保證下水安全。

圖解航母的建造（4）：動(dòng)力系統(tǒng)

動(dòng)力系統(tǒng)的選擇與安裝

船舶動(dòng)力系統(tǒng)通常有兩種類型，一是原動(dòng)機(jī)與推進(jìn)器機(jī)械聯(lián)接構(gòu)成獨(dú)立的推進(jìn)裝置，艦上輔助機(jī)械及生活系統(tǒng)所需的電能則由獨(dú)立的船載電站負(fù)責(zé)供應(yīng)。二是原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能全部用于發(fā)電，這些電能分別配送給電動(dòng)推進(jìn)裝置、輔助機(jī)械及生活系統(tǒng)等。現(xiàn)有的艦船80%以上采用第一類動(dòng)力系統(tǒng)。

在原動(dòng)機(jī)選擇上，在沒(méi)獲得滿足航母要求的核動(dòng)力之前，常規(guī)動(dòng)力是必然的選擇。航母由于噸位大，需要大馬力的主機(jī)，因而要么走大功率蒸汽動(dòng)力方案，要么走燃?xì)廨啓C(jī)路線。在艦用燃?xì)廨啓C(jī)方面，最近幾年才出現(xiàn)了MT-30、LM2500+G4這樣的單臺(tái)功率接近5萬(wàn)馬力的型號(hào)，在此前很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，世界各國(guó)（包括英美俄）的艦用燃?xì)廨啓C(jī)單臺(tái)功率均在2～3萬(wàn)馬力的水平徘徊。

由圖對(duì)比可見(jiàn)，對(duì)于航母而言柴油機(jī)由于功率小、壽命短是不適合的，其余三種方式都是有實(shí)際應(yīng)用的。

單發(fā)動(dòng)力不足也是為何美俄（蘇）設(shè)計(jì)的航空母艦都沒(méi)有采用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力的基本原因。英國(guó)設(shè)計(jì)的“伊麗莎白女王”級(jí)航母上使用了2臺(tái)MT-30燃?xì)廨啓C(jī)，該機(jī)是目前可用的功率最大的艦用燃?xì)廨啓C(jī)，但它的最高航速僅為25節(jié)，仍然較慢。

因此，綜合各種指標(biāo)考量，蒸汽動(dòng)力就成為了最佳的選擇。而且蒸汽動(dòng)力航母還可以較方便地使用蒸汽彈射器，全燃動(dòng)力則和蒸汽彈射器不兼容，只能使用更先進(jìn)的電磁彈射器，技術(shù)跨度更大。蒸汽動(dòng)力雖然具有系統(tǒng)復(fù)雜、配置自動(dòng)化系統(tǒng)較難、占用的艙容大、施工周期長(zhǎng)、維護(hù)工作量多以及經(jīng)濟(jì)性較差等缺陷，但是其單機(jī)功率大、技術(shù)成熟、壽命長(zhǎng)、安全可靠、對(duì)燃料要求低的優(yōu)點(diǎn)，十分符合航母這種大噸位水面艦艇。

選擇蒸汽動(dòng)力作為航母動(dòng)力的另一個(gè)原因，是因?yàn)檎羝麆?dòng)力和核動(dòng)力的“后半段”——蒸汽渦輪系統(tǒng)是有技術(shù)延續(xù)性的，“換代”的時(shí)候可以直接傳承。

“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母使用的蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)是5萬(wàn)馬力的燃油鍋爐和汽輪機(jī)，和美國(guó)最后一型常規(guī)動(dòng)力航母“小鷹”級(jí)（滿載排水量8萬(wàn)4千噸）相比有一定的差距?！靶→棥奔?jí)最高航速34節(jié)，動(dòng)力系統(tǒng)為4軸，28萬(wàn)馬力，單軸達(dá)7萬(wàn)馬力。當(dāng)然，由于“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)的噸位比“小鷹”級(jí)要小，因此前者的最高航速仍然可以接受。

“戴高樂(lè)”航母的核動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)

換句話說(shuō)，如果要研制滿載排水量超過(guò)8萬(wàn)噸的航母，其動(dòng)力系統(tǒng)的最大功率不能比“小鷹”級(jí)的數(shù)據(jù)差太多。如果建造一艘比“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)更大（7～8萬(wàn)噸）的航母，在動(dòng)力系統(tǒng)不變的情況下，航速可能只能維持在27～30節(jié)之間（法國(guó)的“戴高樂(lè)”號(hào)是26節(jié)，英國(guó)的“伊麗莎白女王”號(hào)是25節(jié)）。

近代艦船鍋爐的結(jié)構(gòu)形式基本可以分為兩大類：一類是美、日和西歐常用的D型爐膛鍋爐。二是俄羅斯（蘇）和中國(guó)常用的圓形爐膛鍋爐。D型爐墻規(guī)整，水冷壁易于布置，輻射受面多、傳熱量大。過(guò)熱器相對(duì)工作溫度較低，工作安全可靠。圓形的優(yōu)點(diǎn)是爐內(nèi)砌體動(dòng)力條件好，爐膛容積熱負(fù)荷高，鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，重量和尺寸小，比較難布置水冷壁，通常采用雙面燃燒，燃燒器的數(shù)量多。兩種鍋爐各有優(yōu)勢(shì)。

“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)采用的КВГ-3鍋爐是一種圓型爐膛鍋爐。在實(shí)踐中，中國(guó)已對(duì)“現(xiàn)代”級(jí)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦所用的鍋爐（與“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)采用的КВГ-3同一系列）進(jìn)行過(guò)許多測(cè)繪與改進(jìn)，取得過(guò)不小成績(jī)，已掌握成熟的設(shè)計(jì)手段。

汽輪機(jī)

需要說(shuō)明的是，其實(shí)蒸汽輪機(jī)并不能算一個(gè)分支，核動(dòng)力其實(shí)也是蒸汽輪機(jī)，只不過(guò)是用反應(yīng)堆燒開(kāi)水，而常規(guī)動(dòng)力是用重油等燒開(kāi)水，原理上都是蒸汽輪機(jī)。由于蒸汽輪機(jī)具有功率大、維護(hù)費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)，工作可靠性高、效率高，造價(jià)也不高，因此航空母艦的動(dòng)力裝置依然熱衷于使用蒸汽輪機(jī)。特別是采用核動(dòng)力的話，也必須要用蒸汽輪機(jī)。

高壓缸內(nèi)缸承受蒸汽的溫差小、壓差大，而外缸承受的溫差大、壓差小。因此內(nèi)缸壁中溫度梯度不大，引起的熱應(yīng)力較小；外缸承受大溫差，但由于缸壁承壓小，在工況變化過(guò)程中，能承受較大的熱應(yīng)力。低壓缸工作特點(diǎn)：保證足夠的剛度和良好的流動(dòng)特性，盡量減小排汽損失；采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并用加強(qiáng)筋加固；排汽室采用徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)，以充分利用排汽余速動(dòng)能；低壓缸進(jìn)、出汽溫差大，為使外殼溫度分布均勻。

當(dāng)前安裝汽輪機(jī)組的航母，一般配置為4臺(tái)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)式渦輪主機(jī)，都是雙殼體結(jié)構(gòu)，由高壓渦輪和低壓渦輪組成，倒車渦輪分布在低壓渦輪個(gè)體中。在航行時(shí)，高壓缸的蒸汽通過(guò)容器室到低壓缸，最后到達(dá)冷凝器。渦輪主機(jī)有一個(gè)可以把功率分成兩部分的雙級(jí)減速齒輪，齒輪可以把來(lái)自渦輪的扭力矩傳遞給軸線。

吊裝主機(jī)，注意是直接吊裝進(jìn)總段。

艦船傳動(dòng)裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)與推進(jìn)軸系之間，是艦船主動(dòng)力系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備，一般由齒輪箱、離合器、聯(lián)軸器等傳動(dòng)部件按動(dòng)力裝置不同配置組合而成，是船、機(jī)、槳匹配的紐帶。通過(guò)配置適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)裝置，可以將有限的幾型發(fā)動(dòng)機(jī)組合成適合各種艦船需要的動(dòng)力裝置，極大地?cái)U(kuò)展了主機(jī)的使用范圍。聯(lián)合動(dòng)力裝置可彌補(bǔ)單機(jī)功率不足，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用：既可提高艦船巡航工況的經(jīng)濟(jì)性，又可滿足加速工況的總功率要求，通過(guò)傳動(dòng)裝置保證動(dòng)力裝置各個(gè)艦船主動(dòng)力機(jī)獨(dú)立或聯(lián)合工作，實(shí)現(xiàn)螺旋槳軸速度的轉(zhuǎn)換及把艦船主機(jī)的功率傳遞到另一根軸系等。船用齒輪傳動(dòng)裝置的功能主要有：減速用于匹配主機(jī)與螺旋槳的扭矩-轉(zhuǎn)速；傳遞主機(jī)的功率至軸系；承受螺旋槳的推力（主推力軸承置于齒輪箱內(nèi)）；匹配主機(jī)與螺旋槳的轉(zhuǎn)向；主機(jī)交替運(yùn)行工況切換；設(shè)置離合器，避免主機(jī)帶負(fù)荷啟動(dòng)；實(shí)現(xiàn)正倒車或雙速傳動(dòng)。輔助功能包括：低速盤(pán)動(dòng)齒輪箱及推進(jìn)軸系；靜態(tài)鎖住螺旋槳軸；動(dòng)力分支驅(qū)動(dòng)(PTO)驅(qū)動(dòng)軸帶滑油泵、海水泵系統(tǒng)的液壓泵、調(diào)距槳液壓泵等。特殊功能包括：發(fā)動(dòng)機(jī)碼頭(單獨(dú))試車脫開(kāi)軸系；掛裝調(diào)距槳配油器等。

單軸功率50000馬力以上的傳動(dòng)裝置已是國(guó)外大型艦艇不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。由于大檔功率動(dòng)力裝置覆蓋面大，應(yīng)用范圍廣，各國(guó)非常重視大功率艦船傳動(dòng)裝置的研究，無(wú)論是燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力還是蒸汽動(dòng)力，都有多種規(guī)格的大檔功率傳動(dòng)裝置已裝艦使用。

（5）：合理設(shè)計(jì)機(jī)庫(kù)和飛行甲板讓航母作戰(zhàn)更安全

航空母艦的機(jī)庫(kù)

航空母艦是以艦載機(jī)為主要作戰(zhàn)武器的大型水面艦艇。航空母艦的設(shè)計(jì)首先要讓其能搭載足夠數(shù)量的艦載機(jī)，還要為艦載機(jī)提供安全、穩(wěn)定和高效的平臺(tái)，具有較好的艦機(jī)適配性。

航母機(jī)庫(kù)是艦載機(jī)的運(yùn)維艙室，是一個(gè)大型的航空維修和保障設(shè)備。航母機(jī)庫(kù)主尺度的設(shè)計(jì)最基本的一條，是要滿足艦機(jī)適配性的基本要求。此外，航母機(jī)庫(kù)還要滿足較高的消防要求。根據(jù)艦載機(jī)緊湊布列和便于調(diào)運(yùn)的原則，航母機(jī)庫(kù)由防火簾（門）隔成3或4個(gè)部分，這幾個(gè)部分的總長(zhǎng)就是整個(gè)機(jī)庫(kù)的總長(zhǎng)。

各國(guó)對(duì)機(jī)庫(kù)的防火簾（門）的設(shè)計(jì)略有差別。美國(guó)航母機(jī)庫(kù)設(shè)計(jì)一般是兩道防火門，采用兩邊往中間推的方式。蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的1143.5型和1143.6型航母采用的是三道從上往下放的防火簾。防火簾的展放速度較快，且可以設(shè)計(jì)為在斷電情況下依重力作用自動(dòng)掉落，但防火和抗暴能力相對(duì)防火門弱一些。

航母升降機(jī)是在機(jī)庫(kù)和飛行甲板之間進(jìn)行艦載機(jī)調(diào)運(yùn)的唯一途徑。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，升降機(jī)是設(shè)在航母舷側(cè)的大型開(kāi)口，對(duì)航母的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)也有重要的影響，因此，升降機(jī)的尺寸、位置是航母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。按照目前航空母艦的主流設(shè)計(jì)，航母至少有２部升降機(jī)分別布置在艏部和艉部。升降機(jī)在機(jī)庫(kù)分段的縱向位置會(huì)影響機(jī)庫(kù)內(nèi)飛機(jī)的布列，從而在一定范圍內(nèi)影響可布列飛機(jī)的數(shù)量。

由于升降機(jī)需要在艦體舷側(cè)結(jié)構(gòu)大開(kāi)口，故２部升降機(jī)之間的間距應(yīng)該受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束控制。此外，由于艦體在高海況下的碰擊和上浪較為嚴(yán)重，故會(huì)對(duì)艏部升降機(jī)進(jìn)行正常的飛機(jī)調(diào)運(yùn)造成影響。艏部升降機(jī)距離艦艏部的距離也受到上浪對(duì)調(diào)運(yùn)安全的約束限制?！皫?kù)茲涅佐夫”號(hào)航母由于之前的升降機(jī)有1座SA-N-9垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈（6個(gè)發(fā)射單元，每個(gè)單元備彈8枚）和起重機(jī)，此外，受限于機(jī)庫(kù)大小和航空彈藥庫(kù)內(nèi)部升降機(jī)的相互影響，更是向艦島方向退卻一定的距離。

航母機(jī)庫(kù)的寬度主要由艦寬和機(jī)庫(kù)甲板舷側(cè)艙室的總體布局來(lái)決定，兩者往往在船體主尺度論證階段能夠確定。美國(guó)的航母機(jī)庫(kù)，因設(shè)計(jì)上采用的是較薄單層艙壁，通過(guò)機(jī)庫(kù)入口和防火門位置等局部加固的方式，并利用機(jī)庫(kù)到艦外殼現(xiàn)有艙室結(jié)構(gòu)的結(jié)合，既保證機(jī)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)的牢靠，又有極大的內(nèi)部空間。例如“尼米茲”的艦寬是40.8米，機(jī)庫(kù)寬度是33米，機(jī)庫(kù)寬占艦寬的比例是81%。除了可以放進(jìn)去近60架重型戰(zhàn)機(jī)、數(shù)架預(yù)警機(jī)和其他作戰(zhàn)飛機(jī)、直升機(jī)等，還可以在機(jī)庫(kù)周邊放大量的維護(hù)設(shè)備。

格子結(jié)構(gòu)是機(jī)庫(kù)中兩道防火門的位置

俄羅斯設(shè)計(jì)的“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母艦寬37米，但從公布的照片可見(jiàn)，機(jī)庫(kù)的外艙壁采用了安全性較高的加厚艙壁。此外，在機(jī)庫(kù)側(cè)壁到艦體外舷側(cè)之間還有其他艙室，兼作機(jī)庫(kù)的間隙裝甲防護(hù)結(jié)構(gòu)。這些艙室并不像美國(guó)航母那樣和機(jī)庫(kù)有機(jī)結(jié)合，而是采用小的艙門連接，這就導(dǎo)致了機(jī)庫(kù)寬度的下降?！皫?kù)茲涅佐夫”級(jí)的機(jī)庫(kù)寬度只有26.5米，機(jī)庫(kù)寬占艦寬的比例是71%，供航空設(shè)備使用的面積大大減小。由此可見(jiàn)，美蘇兩國(guó)的設(shè)計(jì)師對(duì)側(cè)舷艙室的防護(hù)功能有不同的理解。相比之下，美國(guó)航母可以攜帶更多的戰(zhàn)機(jī)，而前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的航母更具備安全性，當(dāng)然這是以犧牲攜帶戰(zhàn)機(jī)數(shù)量來(lái)獲得的，這種思路到1143.7型“烏里揚(yáng)諾夫斯克”號(hào)才有所改觀，可惜那時(shí)候離蘇聯(lián)解體只有三年。

航母機(jī)庫(kù)的高度主要是根據(jù)艦載機(jī)的最大高度并加上維修所需高度決定的。早期美國(guó)的航空母艦高度是6米，后部才達(dá)到7米多，維修只能在后面進(jìn)行，而目前美國(guó)的航空母艦機(jī)庫(kù)高度為7.6米，可以在機(jī)庫(kù)任意一個(gè)地方進(jìn)行維修。在這方面，美國(guó)的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)和借鑒。

（6）：航母機(jī)庫(kù)和飛行甲板對(duì)飛機(jī)運(yùn)載的影響

機(jī)庫(kù)大小的影響

上面討論了制約航母機(jī)庫(kù)的一些要素，那么我們先對(duì)比一下各國(guó)目前最先進(jìn)航母機(jī)庫(kù)的尺度與總面積。航母最重要的武器就是其攜帶的艦載機(jī)。航母機(jī)庫(kù)的尺寸、總面積與艦載機(jī)搭載數(shù)有著密切的聯(lián)系，如何在噸位有限的航母艦體上設(shè)置盡可能大的機(jī)庫(kù)，以搭載更多的艦載機(jī)，是航母在設(shè)計(jì)階段的一項(xiàng)重要工作。

航母機(jī)庫(kù)的總長(zhǎng)度與航母總長(zhǎng)的比例，是衡量該航母設(shè)計(jì)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前現(xiàn)役的航母中， “庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)的機(jī)庫(kù)長(zhǎng)和總長(zhǎng)的比例是50.3%，其他國(guó)家航母的比例在62.5%~67%左右。

“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)的機(jī)庫(kù)

蘇聯(lián)在設(shè)計(jì)“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母機(jī)庫(kù)的時(shí)候，受到了一些客觀條件的制約。從“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)的結(jié)構(gòu)圖來(lái)看，在“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母機(jī)庫(kù)的前方有很多艙室空間，但是由于某個(gè)特種艙室空間（航空彈藥庫(kù)的內(nèi)部升降機(jī)，下部就是航空武器庫(kù)）的制約，使得機(jī)庫(kù)和升降機(jī)平齊，相當(dāng)于五分之一的機(jī)庫(kù)空間給了占地很小的航空彈藥庫(kù)的內(nèi)部升降機(jī)。

航空彈藥庫(kù)的內(nèi)部升降機(jī)艙室位置又受到幾個(gè)方面的影響：一是受到設(shè)計(jì)定位的影響，為了保證彈藥安全，蘇聯(lián)航母傾向于完全將航空彈藥庫(kù)、升降機(jī)和機(jī)庫(kù)分離；其次，航空彈藥庫(kù)升降機(jī)也受到前部艦首的飛行甲板下方共裝有12座SS-N-19垂直發(fā)射反艦導(dǎo)彈裝置的影響，不能太靠前；三是方便飛行甲板上的作戰(zhàn)飛機(jī)快速裝填的影響，但這個(gè)影響是可以通過(guò)水平轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)解決的。在這多種綜合因素下導(dǎo)致了“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母機(jī)庫(kù)長(zhǎng)度略短。但是由于航空彈藥庫(kù)完全和機(jī)庫(kù)分離，彈藥的裝配就在艦體內(nèi)部完成，所用的彈藥相比之下較為單一，僅能滿足幾型防空導(dǎo)彈、幾型對(duì)地攻擊導(dǎo)彈。

美國(guó)航母的航空彈藥庫(kù)也在類似的位置，但是美國(guó)人寧可通過(guò)機(jī)庫(kù)中轉(zhuǎn)這樣不安全的方式也要選擇大機(jī)庫(kù)。（這與美國(guó)出于核戰(zhàn)需要全封閉艦體的思路也有一定的關(guān)系）。例如“尼米茲”級(jí)，其中部彈藥裝配區(qū)本身是由艦員食堂兼任的，在訓(xùn)練和戰(zhàn)時(shí)轉(zhuǎn)換，不僅在使用時(shí)影響員工用餐，而且在有限的空間內(nèi)要擺放4～ 5個(gè)裝配工作臺(tái)，運(yùn)輸通道只能臨時(shí)設(shè)置。作業(yè)人員要將主彈體和彈藥組件從下層彈藥升降機(jī)平臺(tái)運(yùn)出，再分發(fā)給各裝配臺(tái)。裝配完成后，作業(yè)人員則要將彈藥裝車，運(yùn)至上層彈藥升降機(jī)等待區(qū)。

涉及到多個(gè)裝配臺(tái)的作業(yè)，彈藥運(yùn)輸要并行，不同的運(yùn)輸環(huán)節(jié)也會(huì)有交叉，這就引起了裝配區(qū)的作業(yè)沖突。臨時(shí)通道會(huì)堆積部分待裝配或裝配好的彈藥，不僅降低了效率，同時(shí)帶來(lái)了極大的安全隱患。由此也看出美蘇兩國(guó)的設(shè)計(jì)人員對(duì)作戰(zhàn)思路、方式和空間與安全的取舍是有差異的。而這種差異，由于目前美國(guó)一極獨(dú)大掩蓋了其自身設(shè)計(jì)上的缺陷，也導(dǎo)致一些人忽略前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)思路，盲目貶低蘇聯(lián)時(shí)期設(shè)計(jì)航母的結(jié)構(gòu)方式。

升降機(jī)上的殲-15艦載機(jī)

顯然美國(guó)也意識(shí)到這種彈藥貯運(yùn)是航母上的勞動(dòng)密集型作業(yè)，人力需求較大。以“尼米茲”級(jí)航母來(lái)說(shuō)，武器部門負(fù)責(zé)彈藥貯運(yùn)作業(yè)的艦員共有 350人，彈藥貯運(yùn)作業(yè)的艦員規(guī)模與作戰(zhàn)部門的人員相當(dāng)。人力需求大，最主要的原因還是彈藥貯運(yùn)作業(yè)環(huán)節(jié)步驟較多，需要跨越艦上多層甲板，在多個(gè)工作區(qū)域聯(lián)合作業(yè)，動(dòng)用各類型起重、運(yùn)輸設(shè)備上千件。因此，艦上武器部門要設(shè)置上百個(gè)戰(zhàn)位協(xié)同配合，才能完成保障作業(yè)任務(wù)。當(dāng)然這也和美國(guó)的彈藥種類多、任務(wù)的多樣性有關(guān)系。所以，未來(lái)的美國(guó)航母在彈藥貯運(yùn)過(guò)程中大量應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備，可以減少人力需求，同時(shí)進(jìn)一步提高作業(yè)能力和輸送速率，提升彈藥在搬運(yùn)過(guò)程中的安全性，以達(dá)到減員增效的目的。

機(jī)庫(kù)的寬度與艦寬的關(guān)系和航母噸位大小、艦的總體布局對(duì)機(jī)庫(kù)寬度的限制性要求等因素有關(guān)?？疾飕F(xiàn)役航母的尺寸，美國(guó)航母無(wú)論噸位還是機(jī)庫(kù)大小，都在世界前列。其中在機(jī)庫(kù)的寬度上，前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的寬度是遠(yuǎn)低于其他國(guó)家水平的。

通常大型航母機(jī)庫(kù)寬度都不延伸到兩舷，在機(jī)庫(kù)側(cè)壁與艦舷之間留出一定的空間，供布置艦船縱向通道。筆者在上文也討論了美國(guó)和前蘇聯(lián)對(duì)于機(jī)庫(kù)側(cè)舷防護(hù)思路是不同的。在艦寬和機(jī)庫(kù)寬度比上，如果向美國(guó)設(shè)計(jì)航母機(jī)庫(kù)的思路靠攏，簡(jiǎn)化機(jī)庫(kù)側(cè)壁的結(jié)構(gòu)，通過(guò)工藝和設(shè)計(jì)上的改進(jìn)，使之符合航母強(qiáng)度結(jié)構(gòu)。如果在“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，艦寬略微增長(zhǎng)，達(dá)到39米左右，在此基礎(chǔ)上，機(jī)庫(kù)向兩側(cè)各延伸2.5米的空間（改成美國(guó)航母的單層側(cè)舷壁），機(jī)庫(kù)的寬度設(shè)計(jì)是可以達(dá)到31～32米的。

飛行甲板的影響

對(duì)于滑躍起飛，甲板形狀的主要特征參數(shù)是：平甲板段長(zhǎng)度與上翹段甲板長(zhǎng)度、出口角及末端形狀。設(shè)計(jì)斜板跑道時(shí)，應(yīng)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（尤其是起落架載荷限制）允許范圍內(nèi)，較大程度的提高起飛性能。艦載飛機(jī)滑離斜板末端的最初階段的航跡特性關(guān)系到起飛安全性，安全性最基本的要求就是航跡下沉量。斜板末端出射角越大，則航跡下沉量越小，航跡最低點(diǎn)越高。出口角是 10 °、1 4 °時(shí)，飛機(jī)離艦后最大俯仰角達(dá)到 28 °；出口角是12 °的飛機(jī)，離艦后最大俯仰角只有17 °，但此時(shí)飛機(jī)較容易控制。

“戴高樂(lè)”號(hào)上的停機(jī)情況，注意艦尾的E-2C，收起機(jī)翼仍然占據(jù)了很大空間。

滑躍起飛時(shí)，對(duì)起飛有影響的主要參數(shù)是：1、艦載機(jī)不同的起飛重量；2、航空母艦的航速；3、滑跑的距離。起飛重量越低，飛機(jī)離艦后下沉量越小。蘇-33在24 噸起飛質(zhì)量時(shí)幾乎沒(méi)有下沉。

斜角甲板角度的確定對(duì)飛行甲板的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)、寬度設(shè)計(jì)、功能區(qū)域劃分、特種裝備布置等規(guī)劃問(wèn)題影響很大并能夠在一定程度上決定一艘航母的飛行甲板特點(diǎn)。斜角甲板的長(zhǎng)度決定了飛機(jī)的降落重量， 比飛行甲板總長(zhǎng)度更為重要。 “戴高樂(lè)”號(hào)就是由于斜角甲板的長(zhǎng)度不夠，無(wú)法支持E-2C，費(fèi)了九牛二虎之力重新加長(zhǎng)甲板后才馬馬虎虎能用。無(wú)奈E-2D 重量又增加了，估計(jì)法國(guó)人要二次改裝了。

（7）：推進(jìn)裝置的那些事兒

推進(jìn)裝置

推進(jìn)裝置的功能是將主機(jī)的扭矩傳給中間軸，再把中間軸上螺旋槳的推力傳給船體。由于航母的推進(jìn)軸系、螺旋槳體積巨大，如美國(guó)“企業(yè)”號(hào)航空母艦上有4部螺旋槳，每個(gè)螺旋槳直徑達(dá)6米以上，重量近30噸。因此航空母艦軸系的數(shù)量并不多一般為2至4套，航空母艦所有的推進(jìn)功率只能分?jǐn)傇谏倭康妮S系上，使每根軸系的功率變得很大。

軸系的組成結(jié)構(gòu)圖

航母動(dòng)力艙室的布局一般是在前后主機(jī)艙內(nèi)（各）安置四臺(tái)汽輪機(jī)，每臺(tái)汽輪機(jī)的前部有兩座鍋爐為航母提供動(dòng)力，汽輪機(jī)后部是水平異心傳動(dòng)齒輪箱。由齒輪箱帶動(dòng)軸系，如需多個(gè)汽輪機(jī)共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)主軸，則采用中間軸相連，主軸連接螺旋槳。1、2、3號(hào)動(dòng)力艙分別由兩臺(tái)兩用柴油機(jī)和2臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)組成一個(gè)供電系統(tǒng)，4號(hào)動(dòng)力艙由3臺(tái)渦輪機(jī)組成一個(gè)供電系統(tǒng)（注意這3臺(tái)渦輪機(jī)是在軸系的上部甲板上）。

推力環(huán)：在滑油的動(dòng)力作用下，推力環(huán)旋轉(zhuǎn)，推力塊繞支持刃偏轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，使推力塊與推力環(huán)之間形成楔形空間，滑油被推力環(huán)帶入楔形空間，產(chǎn)生了動(dòng)力油壓。推力環(huán)的推力通過(guò)動(dòng)力油壓傳遞到推力塊上，并經(jīng)調(diào)節(jié)圈傳遞給機(jī)座，同時(shí)通過(guò)地腳螺栓傳給船體，從而推動(dòng)船舶前進(jìn)。正常情況下，推力軸承是在液體動(dòng)力潤(rùn)滑下工作的。

推力軸和推力軸承結(jié)構(gòu)圖

機(jī)架、機(jī)座的作用：內(nèi)部安裝運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)板和支承（如缸套、導(dǎo)板和主軸承）構(gòu)成運(yùn)動(dòng)部件（如活塞、十字頭、連桿和曲軸）和傳動(dòng)部件（傳動(dòng)齒輪、鏈輪和凸輪軸）的運(yùn)動(dòng)空間。

輔機(jī)設(shè)備

輔機(jī)是航母上除主機(jī)以外的動(dòng)力機(jī)械。按用途輔機(jī)分為五類：1.船舶推進(jìn)裝置服務(wù)：燃油輸送泵、滑油泵、海水泵、淡水泵、空氣壓縮機(jī)、分油機(jī)等。2.航母航行與安全服務(wù)：舵機(jī)、系泊設(shè)備、吊艇機(jī)、消防泵、艙底水泵、壓載泵等。3.裝載補(bǔ)給服務(wù)的：起貨機(jī)、通風(fēng)機(jī)、制冷裝置、貨油泵、洗艙泵等。4.士兵生活條件服務(wù)：制冷及空調(diào)裝置、海水淡化裝置、飲水泵、衛(wèi)生水泵、熱水循環(huán)水泵、通風(fēng)機(jī)、減搖裝置、船用鍋爐等。5.防污染服務(wù)：油水分離器、生活污水處理裝置、焚燒爐、污油泵、污水泵等。

“庫(kù)茲涅佐夫”級(jí)航母上有9臺(tái)ТГ-1500型渦輪發(fā)電機(jī)，每臺(tái)1500千瓦；6臺(tái)ДГР-1500型柴油發(fā)電機(jī)，每臺(tái)1500千瓦。這些發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供總功率高達(dá)22500千瓦的電力，有的航母還配備了有源相控陣?yán)走_(dá)。為了保證航母的電力系統(tǒng)、全艦系統(tǒng)、裝置、日常生活所需要的能量以及汽輪機(jī)裝置組成里的輔助動(dòng)力裝置能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著新型航母電子設(shè)備、機(jī)電設(shè)備用電功率不斷增大，航母應(yīng)該配備更加強(qiáng)的電力系統(tǒng)，總發(fā)電功率應(yīng)達(dá)到30000千瓦以上。

航母上一般需要安裝海水淡化裝置，而當(dāng)前的海水淡化裝置也同樣需要電力驅(qū)動(dòng)。為了保證航母上的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還應(yīng)該安裝大功率的渦輪壓縮機(jī)式制冷劑，每臺(tái)的制冷效率應(yīng)有200萬(wàn)千卡/小時(shí)以上。

福特級(jí)航空母艦的螺旋槳

機(jī)械安裝步驟

采用塔式建造法的航母，分段的預(yù)舾裝比總段制造法的少。當(dāng)主要分段合攏后，就開(kāi)始了主要設(shè)備的舾裝，為了保證安裝的進(jìn)度和質(zhì)量，這個(gè)過(guò)程估計(jì)要3個(gè)月左右，這就是說(shuō)在開(kāi)工9～12個(gè)月之間，船廠中的航母的外觀都不會(huì)有太大的變化。主要都集中在主機(jī)，發(fā)電站，輔機(jī)設(shè)備，船舶自動(dòng)化設(shè)備的安裝，分段的安裝也是在底部。

（8）：從下水到交船需要經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程？

航母的下水

航母的下水一般采用的是船舶漂浮式下水，即將水注入船舶建造塢，使船舶依靠自身浮力自然浮起的下水方法。

慣性平衡試驗(yàn)

常見(jiàn)的漂浮式下水方法有干船塢下水和浮船塢下水。干船塢就是陸地上建造的利用漂浮原理進(jìn)行船舶下水和入塢的水工建筑物，一般由塢室（塢底和塢墻）、塢門和水泵站組成。通過(guò)塢門把塢室和水域隔開(kāi)，塢門本身具有壓載水艙和進(jìn)排水系統(tǒng)，塢門水艙進(jìn)水，塢門就會(huì)下沉，在塢外海水的壓力下能夠緊緊的壓在塢口，排除塢門內(nèi)的壓載水，塢門就會(huì)起浮并脫開(kāi)塢口。把塢門關(guān)上將塢內(nèi)的水抽干，就可以在塢內(nèi)造船或者修船。船舶下水時(shí)首先將水注入塢室，船舶依靠水的浮力浮起，當(dāng)塢內(nèi)水面與塢外平齊時(shí)，打開(kāi)塢門，將船舶拖曳出塢。為了保證船舶下水時(shí)有足夠的吃水量，一般干塢下水都會(huì)選擇大潮位時(shí)。

高速轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

浮船塢是一種用于修造船的工程船舶，有一個(gè)巨大的凹型船艙，兩側(cè)有墻，前后端敞開(kāi)，是一種構(gòu)造特殊的槽型平底船。兩側(cè)的塢墻和塢底均為箱型結(jié)構(gòu)，沿縱向和橫向設(shè)有艙室，有的艙室為壓載水艙，用來(lái)注水和排水使船塢沉浮。利用浮船塢做下水作業(yè)，首先使浮船塢就位，塢底板上的軌道和岸上水平船臺(tái)的軌道對(duì)準(zhǔn)，將用船臺(tái)小車承載的船舶移入浮塢，然后浮塢脫離與岸壁的連接，如果塢下水深不足則帶到專門建造的沉塢坑下沉，船舶自浮后拖離出塢。根據(jù)船舶入塢的方式可以分為縱移式和橫移式。縱移式船舶入塢按船長(zhǎng)方向移動(dòng)，使用雙墻式浮船塢；橫移式船舶入塢按船寬方向移動(dòng)，往往使用單墻式浮塢，或者一側(cè)塢墻可以拆卸。浮船塢下水作業(yè)平穩(wěn)安全，不占用陸地面積，下水作業(yè)更靈活，但下水作業(yè)復(fù)雜，浮船塢的價(jià)格較貴。

艦島安裝完成后，新航母合攏階段的工作就基本完成了，在新航母開(kāi)工大約24個(gè)月后，完成初次涂裝的航母將踏入一個(gè)新的旅程。放水，打開(kāi)船塢，伴隨著彩球花衣和濃烈的鞭炮聲，航空母艦將緩慢的離開(kāi)船塢，迎接她的將是這個(gè)星球的海洋。在船舶下水之前，船體建造、船塢舾裝涂裝工作基本完成，此時(shí)會(huì)進(jìn)行船舶主尺度、船底基線等的測(cè)量工作，以備參考。

倒車慣性試驗(yàn)

舾裝

接下來(lái)的工作依然艱巨，還將經(jīng)歷一年半到兩年左右的舾裝工作。完成舾裝、試機(jī)等，才能進(jìn)入海試階段。船舶舾裝是指船體結(jié)構(gòu)之外的船舶的所有設(shè)備、裝置和設(shè)施的安裝工作，也可以定義為是對(duì)船舶進(jìn)行系統(tǒng)處理和安裝的生產(chǎn)活動(dòng)。目前習(xí)慣上對(duì)船舶舾裝按船機(jī)電三個(gè)專業(yè)分為船裝、機(jī)裝、電裝三大類。船裝就是指除了機(jī)艙設(shè)備和全船電氣以外所有的安裝和處理工作，可以分為甲板舾裝（外舾裝）和住艙舾裝（內(nèi)舾裝）。

船舶試驗(yàn)

隨著船舶舾裝工作接近尾聲，各種設(shè)備與系統(tǒng)的試驗(yàn)工作接踵而來(lái)。船舶試驗(yàn)就是檢查主要設(shè)備與系統(tǒng)的安裝質(zhì)量和工作狀況，尤其是工作的可靠性，將直接關(guān)系到船舶的安全性。船舶試驗(yàn)是船級(jí)社、船東和船廠三方監(jiān)控的，規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目必須請(qǐng)驗(yàn)船師和船東代表到場(chǎng)驗(yàn)收，以便簽發(fā)有關(guān)證書(shū)作為交船文件。船舶試驗(yàn)通常包括系泊試驗(yàn)、傾斜試驗(yàn)、航行試驗(yàn)（試航）等內(nèi)容。其中系泊試驗(yàn)是船舶在?？吭诖a頭的靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的試驗(yàn)。系泊試驗(yàn)中最重要的是“四機(jī)一爐”，即主機(jī)碼頭試車、發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)、舵機(jī)的檢查與試驗(yàn)、起錨設(shè)備試驗(yàn)、鍋爐點(diǎn)火。其他試驗(yàn)內(nèi)容有居住設(shè)備的檢查與試驗(yàn)；救生設(shè)備的檢查與試驗(yàn)；起貨設(shè)備的檢查與試驗(yàn)；系泊和拖曳設(shè)備的檢查與試驗(yàn)、通道裝置的檢查與試驗(yàn)；關(guān)閉裝置的檢查與試驗(yàn)；聲、光信號(hào)設(shè)備的檢查與試驗(yàn)；其他設(shè)備的檢查和試驗(yàn)，例如各種武備系統(tǒng)的檢查和試驗(yàn)。

完成海試任務(wù)歸航中的遼寧艦

船舶航行試驗(yàn)（試航）

船舶試航的目的是根據(jù)合同要求和設(shè)計(jì)要求，對(duì)建造好的船舶技術(shù)性能實(shí)行全面考核。船舶航行試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、方法、程序和試航計(jì)劃應(yīng)該會(huì)同船東和船級(jí)社等有關(guān)方面預(yù)先商定，并由船廠、船東和船檢機(jī)構(gòu)三方代表組成領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)實(shí)施。首制船通常還請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位參加試航。在試航前，對(duì)主要機(jī)械設(shè)備再做一次檢查，并帶足燃料、滑油、淡水、生活給養(yǎng)和救生器具，掌握氣象預(yù)報(bào)情況。試驗(yàn)期間，風(fēng)速盡可能小，海面盡可能平靜，水下部分的船體和螺旋槳盡可能清潔，準(zhǔn)備好測(cè)試儀器和專用工具，測(cè)速前應(yīng)交驗(yàn)計(jì)程儀。船廠對(duì)試航全過(guò)程作詳細(xì)記錄，為編寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)提供實(shí)際數(shù)據(jù)。試航一般在指定航區(qū)內(nèi)進(jìn)行，應(yīng)該具有必要的水深和可供各種船用設(shè)備進(jìn)行專門檢查的技術(shù)保障。

航行試驗(yàn)項(xiàng)目有：

（1）主機(jī)航行試驗(yàn)，包括平衡試驗(yàn)、負(fù)荷試驗(yàn)和性能試驗(yàn)，主機(jī)性能試驗(yàn)主要包括操縱性能、使用性能和可靠性能三個(gè)內(nèi)容。

（2）測(cè)速試驗(yàn)，目的是為了確知船舶處于不同載況（輕載、重載）和不同螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)下的航速及其相應(yīng)的主機(jī)功率、螺旋槳推力，從而求得轉(zhuǎn)數(shù)、航速、功率和推力間的關(guān)系。船舶測(cè)速試驗(yàn)通常是使主機(jī)處于25%、50%、75%、100%、110%的工況下進(jìn)行。

2012年9月25日，遼寧艦入役

（3）操縱性試驗(yàn)包括回轉(zhuǎn)試驗(yàn)和慣性試驗(yàn)。回轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的是通過(guò)對(duì)縱距、橫距、戰(zhàn)術(shù)直徑和回轉(zhuǎn)直徑的測(cè)定來(lái)了解船舶的回轉(zhuǎn)操縱性能。慣性試驗(yàn)的目的是為了測(cè)知行進(jìn)中船舶在主機(jī)停車或回轉(zhuǎn)為倒車后，因慣性而滑行的距離及滑行時(shí)間。操舵試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱髓b定舵操縱的輕便性、靈活性和工作的可靠性，包括主用操舵裝置和備用操舵裝置的操舵試驗(yàn)。

（4）拋錨試驗(yàn)、剎車效能試驗(yàn)、導(dǎo)航設(shè)備試驗(yàn)和聲光信號(hào)設(shè)備試驗(yàn)，特殊的有船舶擴(kuò)大航行試驗(yàn)：用于檢測(cè)螺旋槳在低中高幾種常用轉(zhuǎn)速下的航速和尾軸功率，船舶在風(fēng)浪中的適航性，船體振動(dòng)，軸系扭振等；對(duì)于航母還有專用設(shè)備工作性能考核，例如設(shè)備作業(yè)能力、與飛機(jī)和其他艦船的配合能力、風(fēng)浪對(duì)作業(yè)的影響程度及在各種環(huán)境下維護(hù)、修理、設(shè)備應(yīng)急更換的方便程度。

交船

船廠的交船是船舶建造完工的最終階段。交船是一項(xiàng)程序性工作，即通過(guò)一些移交手續(xù)，船廠把航母交給海軍使用。交船主要有幾個(gè)內(nèi)容：不完善項(xiàng)目、備件清單、交船日期、交船文件、交船儀式、保證期等。當(dāng)然，交船并不意味著新航母馬上加入海軍的服役序列，但它意味著，這艘航空母艦的所有權(quán)從造船廠手中轉(zhuǎn)到了海軍手中